专利名称：传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及路面状况检测技术，具体而言，涉及一种用于检测路面状况的传感器。
背景技术：
天气是影响路面状况的重要因素，例如由于雨雪天气造成的路面积水或结冰的现象，极大地影响了道路交通的运行。这不仅降低了交通运行的效率，也给在路上行驶的司机带来生命以及财产上的风险。因此，需要一种检测路面状况的传感器，安置于路面，能够即时而准确地检测道路的情况，以保证交通运行的效率以及安全。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型提供一种用于检测路面状况的传感器，安置于路面下，包括路温检测器，用于采集所述路面的温度，并将所述温度发送给中央处理器；导电率检测器，用于在所述路面上存在覆盖物时，采集所述覆盖物的导电率，并将所述导电率发送给所述中央处理器；覆盖物检测器，用于向所述路面上发出红外光，对所述路面反射的光信号进行采集，以及在采集到所述光信号时，将所述光信号发送给所述中央处理器；所述中央处理器，连接到所述路温检测器、导电率检测器、以及覆盖物检测器，用于根据接收到的所述温度、所述导电率和所述光信号，确定所述路面的状态；电源，为所述路温检测器、所述导电率检测器、所述覆盖物检测器和所述中央处理器供电；以及壳体，用于容纳所述路温检测器、所述导电率检测器、所述覆盖物检测器、所述中央处理器和所述电源。在上述技术方案中，优选地，所述导电率检测器具备多个电极，通过测量所述多个电极之间的电流来确定所述覆盖物的导电率。在上述技术方案中，优选地，还包括模拟开关，所述中央处理器通过所述模拟开关来控制所述电源间歇性地为所述导电率检测器供电。在上述技术方案中，优选地，所述覆盖物检测器包括红外光发射器，用于产生所述红外光，并将所述红外光通过发射光纤发射到所述路面上；光电检测器，用于检测是否存在反射的所述光信号，以及在存在所述光信号时，通过接收光纤接收所述光信号，并发送给所述中央处理器。在上述技术方案中，优选地，所述中央处理器根据所述导电率和所述温度判断所述覆盖物是否为所述水，并在所述覆盖物为所述水时，根据所述导电率和所述温度来确定所述水中除雪剂的浓度；所述中央处理器未接收到所述光信号时，确定所述覆盖物不存在； 所述中央处理器在接收到所述光信号时，根据所述光信号的量，来确定所述覆盖物的种类为雪或冰和水之一，以及在所述覆盖物为所述冰和所述水之一时，根据所述导电率和所述温度来确定所述覆盖物的类别，并通过所述光信号的量来确定所述覆盖物的厚度；所述中央处理器在所述路面不存在所述覆盖物或所述覆盖物为所述水且所述水的厚度小于0.1毫米时，确定为干燥状态并将结果输出到外部；所述中央处理器在所述覆盖物为所述水，所述水的厚度大于等于0. 1毫米小于2毫米，且所述导电率小于预定值时，确定为潮湿状态并将结果输出到外部；所述中央处理器在所述覆盖物为所述水，所述水的厚度大于等于0. 1 毫米小于2毫米，且所述导电率大于预定值时，确定为潮湿且具有除雪剂状态并将结果输出到外部；所述中央处理器在所述覆盖物为所述水，所述水的厚度大于2毫米，且所述导电率小于预定值时，确定为湿润状态并将结果输出到外部；所述中央处理器在所述覆盖物为所述水，所述水的厚度大于2毫米，且所述导电率大于预定值时，确定为湿润且具有除雪剂状态并将结果输出到外部；所述中央处理器在所述覆盖物为所述雪时，确定为下雪状态并将结果输出到外部；以及所述中央处理器在所述覆盖物为所述冰时，确定为冻冰状态并将结果输出到外部。在上述技术方案中，优选地，所述中央处理器在所述覆盖物为所述水时，根据所述除雪剂的浓度来确定所述水的冰点，并在所述冰点大于所述温度时，确定为结冰预警状态并将结果输出到外部。在上述技术方案中，优选地，还包括模数转换器，将所述温度、所述导电率和所述光信号进行模数转换，以及将转换后的结果输入至所述中央处理器。 在上述技术方案中，优选地，还包括信号处理器，对经过所述模数转换器转换的所述温度、所述导电率和所述光信号通过所述信号调理器进行滤波以及放大，然后发送至所述中央处理器。在上述技术方案中，优选地，还包括通信接口，与所述中央处理器连接，以将所述中央处理器的确定结果发送至外部。根据上述技术方案，可以实现一种检测路面状况的传感器，能有效地保证交通运行的效率和安全。
图1是根据本实用新型的用于检测路面状况的传感器的示意图；图2是根据本实用新型的一个实施例的用于检测路面状况的传感器的导电率检测器的示意图；图3是根据本实用新型的一个实施例的用于检测路面状况的传感器的覆盖物检测器的原理示意图；图4是根据本实用新型的一个实施例的用于检测路面状况的传感器的覆盖物检测器的示意图。
具体实施方式
以下根据附图来详细说明根据本实用新型的实施例。图1是根据本实用新型的用于检测路面状况的传感器的示意图。如图1所示，本实用新型提供一种用于检测路面状况的传感器，安置于路面下，包括路温检测器102，用于采集所述路面的温度，并将所述温度发送给中央处理器108 ；导电率检测器104，用于在所述路面上存在覆盖物时，采集所述覆盖物的导电率，并将所述导电率发送给所述中央处理器108 ；覆盖物检测器106，用于向所述路面上发出红外光，对所述路面反射的光信号进行采集，以及在采集到所述光信号时，将所述光信号发送给所述中央处理器108 ；所述中央处理器108，连接到所述路温检测器102、导电率检测器104、以及覆盖物检测器106，用于根据接收到的所述温度、所述导电率和所述光信号，确定所述路面的状态；电源，为所述路温检测器102、所述导电率检测器104、所述覆盖物检测器106和所述中央处理器108供电；以及壳体，用于容纳所述路温检测器102、所述导电率检测器104、所述覆盖物检测器106、所述中央处理器108和所述电源。在上述技术方案中，所述导电率检测器104具备多个电极，通过测量所述多个电极之间的电流来确定所述覆盖物的导电率。在上述技术方案中，还包括模拟开关，所述中央处理器108通过所述模拟开关来控制所述电源间歇性地为所述导电率检测器104供电。在上述技术方案中，所述覆盖物检测器106包括红外光发射器，用于产生所述红外光，并将所述红外光通过发射光纤发射到所述路面上；光电检测器，用于检测是否存在反射的所述光信号，以及在存在所述光信号时，通过接收光纤接收所述光信号，并发送给所述中央处理器108。在上述技术方案中，所述中央处理器108根据所述导电率和所述温度判断所述覆盖物是否为所述水，并在所述覆盖物为所述水时，根据所述导电率和所述温度来确定所述水中除雪剂的浓度；所述中央处理器108未接收到所述光信号时，确定所述覆盖物不存在； 所述中央处理器108在接收到所述光信号时，根据所述光信号的量，来确定所述覆盖物的种类为雪或冰和水之一，以及在所述覆盖物为所述冰和所述水之一时，根据所述导电率和所述温度来确定所述覆盖物的类别，并通过所述光信号的量来确定所述覆盖物的厚度；所述中央处理器108在所述路面不存在所述覆盖物或所述覆盖物为所述水且所述水的厚度小于0. 1毫米时，确定为干燥状态并将结果输出到外部；所述中央处理器108在所述覆盖物为所述水，所述水的厚度大于等于0. 1毫米小于2毫米，且所述导电率小于预定值时，确定为潮湿状态并将结果输出到外部；所述中央处理器108在所述覆盖物为所述水，所述水的厚度大于等于0. 1毫米小于2毫米，且所述导电率大于预定值时，确定为潮湿且具有除雪剂状态并将结果输出到外部；所述中央处理器108在所述覆盖物为所述水，所述水的厚度大于2毫米，且所述导电率小于预定值时，确定为湿润状态并将结果输出到外部；所述中央处理器108在所述覆盖物为所述水，所述水的厚度大于2毫米，且所述导电率大于预定值时， 确定为湿润且具有除雪剂状态并将结果输出到外部；所述中央处理器108在所述覆盖物为所述雪时，确定为下雪状态并将结果输出到外部；以及所述中央处理器108在所述覆盖物为所述冰时，确定为冻冰状态并将结果输出到外部。在上述技术方案中，所述中央处理器108在所述覆盖物为所述水时，根据所述除雪剂的浓度来确定所述水的冰点，并在所述冰点大于所述温度时，确定为结冰预警状态并将结果输出到外部。在上述技术方案中，还包括模数转换器，将所述温度、所述导电率和所述光信号进行模数转换，以及将转换后的结果输入至所述中央处理器108。在上述技术方案中，还包括信号处理器，对经过所述模数转换器转换的所述温度、 所述导电率和所述光信号通过所述信号调理器进行滤波以及放大，然后发送至所述中央处理器108。[0028]在上述技术方案中，还包括通信接口，与所述中央处理器108连接，以将所述中央处理器108的确定结果发送至外部。图2是根据本实用新型的一个实施例的用于检测路面状况的传感器的导电率检测器的示意图。如图2所示，路面上水的导电率测量采用最常用的测量方法一电极式导电率测量方法，为了避免因通电时间过长而使水的温度上升影响精度，采用中央处理器108控制的模拟开关202控制电源110间歇性地为导电率检测器104供电以消除因温度变化给测量精度带来的影响。图3是根据本实用新型的一个实施例的用于检测路面状况的传感器的覆盖物检测器的原理示意图。如图3所示，覆盖物检测器利用反射的光量来测量路面覆盖物。通过从发射光纤 302向覆盖物发射红外光，并测量通过接收光纤304反射回的光信号。反射的光信号用来检测雪的存在，因为，雪的晶体结构会使得反射的光信号与冰或水反射的光信号差异较大，并在覆盖物非雪的时候，测量水或冰层的厚度。红外光在水或冰层的上表面反射，形成光信号被接收，因为，随着水或冰层厚度的增大，反射的光信号的光量会随之减少，所以可以利用该原理进行对厚度的测量。由于采用光纤束结构，使得接收到的光信号的强度明显强于单光纤对结构，灵敏度和量程都得到提高。特别是它具有两路输出的光信号，由于光源波动、 电路漂移、光纤微弯损耗、外界环境及被测表面性质等因素对这两路信号的影响是相同的， 这样，当对这两路信号进行相除处理时就可以消除上述共模干扰的影响，从而改善了覆盖物检测器的性能。图4是根据本实用新型的一个实施例的用于检测路面状况的传感器的覆盖物检测器的示意图。如图4所示，覆盖物检测器通过红外光发射器402发出红外光，而其光电检测器 404接收反射的光信号，然后光信号进入中央处理器104。通过上述技术方案，可以实现一种用于检测路面状况的传感器，能够安置于路面， 即时地提供路面状态信息，极大地保障了司机的工作效率以及生命和财产安全。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种传感器，安置于路面下，其特征在于，包括路温检测器，采集所述路面的温度，并将所述温度发送给中央处理器；导电率检测器，在所述路面上存在覆盖物时，采集所述覆盖物的导电率，并将所述导电率发送给所述中央处理器；覆盖物检测器，向所述路面上发出红外光，对所述路面反射的光信号进行采集，在采集到所述光信号时，将所述光信号发送给所述中央处理器；所述中央处理器，连接到所述路温检测器、导电率检测器、以及覆盖物检测器，根据接收到的所述温度、所述导电率和所述光信号，确定所述路面的状态；电源，为所述路温检测器、所述导电率检测器、所述覆盖物检测器和所述中央处理器供电；以及壳体，容纳所述路温检测器、所述导电率检测器、所述覆盖物检测器、所述中央处理器和所述电源。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述导电率检测器具备多个电极，通过测量所述多个电极之间的电流来确定所述覆盖物的导电率。
3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，还包括模拟开关，所述中央处理器通过所述模拟开关来控制所述电源间歇性地为所述导电率检测器供电。
4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述覆盖物检测器包括红外光发射器，产生所述红外光，并将所述红外光通过发射光纤发射到所述路面上；光电检测器，检测是否存在反射的所述光信号，以及在存在所述光信号时，通过接收光纤接收所述光信号，并发送给所述中央处理器。
5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，还包括模数转换器，将所述温度、所述导电率和所述光信号进行模数转换，以及将转换后的结果输入至所述中央处理器。
6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，还包括信号处理器，连接至所述中央处理器，对经过所述模数转换器转换的所述温度、所述导电率和所述光信号通过所述信号调理器进行滤波以及放大，然后发送至所述中央处理器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器，其特征在于，还包括通信接口，与所述中央处理器连接，以将所述中央处理器的确定结果发送至外部。
专利摘要本实用新型提供一种用于检测路面状况的传感器，安置于路面下，包括路温检测器，用于采集路面的温度；导电率检测器，用于在路面上存在覆盖物时，采集覆盖物的导电率；覆盖物检测器，用于向路面上发出红外光，对路面反射的光信号进行采集；中央处理器，连接到路温检测器、导电率检测器、以及覆盖物检测器，用于根据接收到的温度、导电率和光信号，确定路面的状态；电源，为路温检测器、导电率检测器、覆盖物检测器和中央处理器供电；以及壳体，用于容纳路温检测器、导电率检测器、覆盖物检测器、中央处理器和电源。根据本实用新型的技术方案，可以实现一种用于检测路面状况的传感器，有效地保证交通运行以及保护司机的生命及财产安全。
文档编号G01R27/02GK201952753SQ20112001491
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者焦伟赟, 赵丽 申请人:北京中交国通智能交通系统技术有限公司